隧道工程注浆理论与注浆技术研究新进展*
2022-12-13秦鹏飞钟宏伟陈晓红刘恺亮
城市轨道交通研究 2022年10期
秦鹏飞 钟宏伟 陈晓红 刘恺亮
(1.兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室, 730121, 兰州;2.郑州铁路职业技术学院铁道工程学院, 451112, 郑州∥第一作者, 副教授)
隧道施工往往面临岩溶、流砂、断层等不良地质条件,修建过程中涌水突泥、塌方等重大地质灾害时有发生。工程实践表明,注浆是保证复杂地质环境下,隧道工程建设顺利进展的有效方法。注浆阻断了地下水的渗流通道,提高了泥化岩等不良地质体的强度,目前已在郑万高铁、哈大铁路,以及青岛、厦门地铁等多项工程中取得显著成效。近些年来,基于渗滤效应、脉动工艺的注浆新理论及劈裂注浆技术得到了快速发展,高聚物、微生物菌液等新型注浆材料得到了广泛应用,而注浆数值计算技术也取得了重大突破。本文尝试对隧道工程中的注浆理论与注浆技术最新成果进行系统阐释。
1 注浆理论
注浆理论是指导隧道工程建设顺利进展的重要基础和保证,是推动隧道注浆技术发展的先决条件。隧道注浆理论研究主要包括水泥浆液的渗滤效应、浆材的黏度时变效应、基于弹塑性理论的劈裂注浆技术及脉动注浆扩散规律等,目前已初步形成了完善的体系。
1.1 渗滤效应
水泥浆液是含有颗粒介质的两相流体。当水泥浆液在裂隙岩体或富水砂层的孔道中流动扩散时,受惯性力或吸附力等因素的影响,水泥颗粒会逐渐偏离流线方向并在孔隙通道内沉积。水泥颗粒被土体骨架“滤出”将孔隙通道堵塞,致使断面上的浆液流量减少。……
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